Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полиолефины. Часть 10

Для стадии этиленпропиленового сополимера в процессе Spheripol используется газофазный реактор с псевдоожиженным слоем (FBR). Жидкую суспензию пропилен / полимер из первого реактора перед поступлением на вторую стадию продувают до состояния газ / твердое вещество. Вторая ступень работает при давлении 15-35 атм, которое часто близко к «точке росы» газа. Повышенные температуры, примерно 80 °С, используются для обеспечения разумного количества содержания сополимера в конечном продукте. Недавним прогрессом в технологии реакторов стала разработка многозонного циркуляционного реактора (MZCR) с псевдоожиженным слоем под названием Spherizone. Циркулирующий реактор Spherizone имеет две взаимосвязанные зоны. В одной из них происходит быстрое псевдоожижение, а в другой — более медленный режим с медленным уплотненным слоем. Две зоны могут генерировать разные материалы и расширять диапазон свойств полипропилена.

В последние годы наблюдается всё большее использование полипропиленовых материалов в трубопроводных системах, а также в различной упаковке и бытовой технике — например, в стиральных машинах. Достижения в области механических характеристик и коррозионной стойкости все в большей степени позволяют усовершенствованным полиолефинам заменять нержавеющую сталь в приборах, обеспечивая значительные преимущества с точки зрения материальных затрат, производственных процессов и общего дизайна продукта. В области бытовой техники количество пластмасс выросло с менее чем 1% содержания материала в начале 1960-х годов до почти 30% по весу сегодня. Есть много причин для этого роста. Простота, с которой пластмассы могут быть изготовлены в сложные формы путем литья под давлением, термоформования, экструзии и выдувного формования, а также тысячи возможностей для конкретных соединений, каждое из которых имеет индивидуальный набор свойств, сделали возможными улучшение функциональности и производительности продуктов, а также значительное снижение затрат.

Наиболее используемыми наполнителями в полиолефинах являются тальк, карбонат кальция и стекловолокно. Тальк является самым мягким из всех минеральных наполнителей (твердость по Моосу 1), поэтому он не вызывает износа при обработке. Это дешевый, но эффективный армирующий наполнитель, и его продажи в Европе быстро выросли, главным образом в области бытовой техники и автомобильной промышленности. Использование талька обеспечивает меньшую усадку формы и лучшую стабильность размеров благодаря низкому коэффициенту теплового расширения. Карбонат кальция — еще один популярный наполнитель. Карбонат кальция доступен в различных формах во многих странах и стал самым важным наполнителем для пластмасс. И всё потому, что карбонат кальция дешевый и неабразивный. Он может быть диспергирован в виде стекла и талька непосредственно в пластиковые материалы, находясь в экструдере или литьевой машине.

Короткие стеклянные волокна, изготовленные из стекла E-типа, используются для улучшения механических свойств (прочности, модуля, ударной вязкости, сопротивления ползучести) и температуры теплового искажения пластмасс. Стекловолокно используется в качестве армирующего слоя в трубах, причем, в отличие от металлического армирования, со стекловолокном можно создавать совершенно гомогенные сплавы, ведь оно отлично сплавляется с полипропиленом. Еще одна разновидность волокон — карбон-базальтовые. Преимущество этого материала в том, что он легкий и позволяет снизить вес изделий, обеспечивая практически такую же термостойкость, как и стекловолокно, что позволяет применять полипропиленовые трубы, армированные карбон-базальтовым волокном, для транспортировки горячей воды и даже в системах низкотемпературного отопления.